DE10063263A1 - Organisches nicht reflektierendes Beschichtungspolymer und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents

Organisches nicht reflektierendes Beschichtungspolymer und dessen Herstellungsverfahren

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Polymer, das als nicht reflektierendes Beschichtungspolymer (ARC-Polymer) verwendet werden kann, eine ARC-Zusammensetzung, die es enthält, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren zu dessen Verwendung bereit. Das Polymer der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für ein Submikrolithographie-Verfahren, das zum Beispiel mit einem KrF (248 nm)-, ArF (193 nm)- oder F¶2¶ (157 nm)-Laser als Lichtquelle arbeitet. Das Polymer der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Chromophor, das in der Lage ist, Licht bei den Wellenlängen zu absorbieren, die bei einem Submikrolithographie-Verfahren eingesetzt werden. Die Rückreflexionen von Licht und das Problem der CD-Änderung, die durch das gestreute und/oder reflektierte Licht bedingt sind, werden daher durch die ARC der vorliegenden Erfindung deutlich verringert oder vermieden. Zudem werden durch die ARC der vorliegenden Erfindung der Effekt einer stehenden Welle und von Reflexionseinkerbungen deutlich verringert oder beseitigt. Daher kann das Polymer der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines stabilen, ultrafeinen Musters eingesetzt werden, das zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit 64M, 256M, 1G, 4G und 16G DRAM geeignet ist. Ferner verbessert die ARC der vorliegenden Erfindung deutlich die Produktionsausbeute solcher Halbleiterbauelemente.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nicht reflektierendes Polymer, das bei einem Submikrolithographie-Verfahren brauchbar ist, eine Zusammensetzung, die das Polymer umfaßt, und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Polymer, das für eine nicht reflektierende Überzugsschicht verwendet werden kann, um Rückreflexionen von Licht zu vermindern oder zu vermeiden und/oder stehende Wellen in der Photoresistschicht während eines Submikrolithographie-Verfahrens zu beseitigen. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Zusammensetzung, die das Polymer enthält, und auf ein Verfahren zu deren Verwendung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei den meisten Submikrolithographieverfahren treten typischerweise stehende Wellen und/oder Reflexionseinkerbung der Wellen aufgrund der optischen Eigenschaften der auf ein Substrat aufgebrachten unteren Schicht und/oder aufgrund von Veränderungen der Dicke eines darauf aufgetragenen, lichtempfindlichen (d. h. Photoresist-)Films auf. Zusätzlich besteht bei typischen Submikrolithographie-Verfahren das Problem, daß die CD (kritische Dimension) durch gebeugtes und/oder reflektiertes Licht von der unteren Schicht verändert wird.
Eine mögliche Lösung besteht darin, eine nicht reflektierende Beschichtung (d. h. eine ARC) zwischen das Substrat und den lichtempfindlichen Film einzubringen. Geeignete ARCs weisen eine hohe Absorption der Lichtwellenlängen auf, die bei Submikrolithographie-Verfahren eingesetzt werden. ARCs können aus einem anorganischen oder einem organischen Material bestehen und werden allgemein nach dem Mechanismus in "absorbierende" und "interferierende" unterteilt. Bei einem Mikrolithographieverfahren, das mit einer i-Linien- Strahlung (365 nm Wellenlänge) arbeitet, werden allgemein anorganische nicht reflektierende Beschichtungen verwendet. Typischerweise werden TiN oder Materialien aus amorphem Kohlenstoff (amorphes-C) für eine absorbierende ARC und SiON-Materialien für eine interferierende ARC verwendet.
Die nicht reflektierenden Filme auf SiON-Basis sind auch für Submikrolithographie-Verfahren geeignet, die mit einer KrF-Lichtquelle arbeiten. Seit kurzem wird die Verwendung einer organischen Verbindung als ARC untersucht. Es wird allgemein angenommen, daß auf einer organischen Verbindung beruhende ARCs besonders für Submikrolithographie-Verfahren, insbesondere für solche, die mit einer ArF-Lichtquelle arbeiten, geeignet sind.
Um als ARC geeignet zu sein, muß eine organische Verbindung viele verschiedene, wünschenswerte physikalische Eigenschaften aufweisen. Eine gehärtete ARC sollte beispielsweise nicht in Lösungsmitteln löslich sein, da eine Auflösung der organischen ARC dazu führen kann, daß die Photoresistschicht der Zusammensetzung bei einem Lithographieverfahren abblättert. Ein Verfahren zum Herabsetzen der Löslichkeit einer gehärteten ARC ist die Aufnahme von Vernetzungseinheiten, so daß die ARC beim Aushärten vernetzt und in den meisten bei Lithographieverfahren verwendeten Lösungsmitteln unlöslich wird. Zudem sollte, wenn überhaupt, nur eine minimale Migration (d. h. Diffundieren) von Materialien, wie Säuren und/oder Aminen, in die ARC und aus dieser heraus erfolgen. Wenn Säuren aus der ARC in einen unbelichteten Bereich des positiven Photoresistfilms wandern, wird das lichtempfindliche Muster unterschnitten. Wenn Basen, wie Amine, aus der ARC in einen unbelichteten Bereich des positiven Photoresistfilms diffundieren, tritt ein Phänomen des Fußens auf. Ferner sollte die ARC eine höhere Ätzgeschwindigkeit haben als der obere lichtempfindliche (d. h. Photoresist-)Film, damit das Ätzverfahren reibungslos durchgeführt werden kann, wobei der lichtempfindliche Film als Maske dient. Eine organische ARC sollte vorzugsweise so dünn wie möglich sein und hervorragende, Lichtreflexionen verhindernde Eigenschaften aufweisen.
Zwar sind derzeit verschiedene ARC-Materialien erhältlich, aber keines dieser Materialien eignet sich für ArF-Laser-Submikrolithographie-Verfahren. Beim Fehlen einer ARC tritt das ausgestrahlte Licht in den Photoresistfilm ein und wird von seinen unteren Schichten oder von der Oberfläche des Substrates (z. B. ein Halbleiter-Chip) zurückreflektiert oder gestreut, was die Auflösung und/oder die Bildung eines Photoresist-Musters beeinträchtigt.
Daher besteht ein Bedarf an einem ARC-Material mit hoher Absorption der Wellenlängen, die bei Submikrolithographie-Verfahren zum Einsatz kommen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein organisches Polymer bereitzustellen, das als ARC- Material bei Submikrolithographie-Verfahren mit einem ArF-Laser (193 nm) oder einem KrF- Laser (248 nm) verwendet werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen Polymers, das die Diffusion und/oder Lichtreflexion bei Submikrolithographie-Verfahren verringert oder verhindert.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine ARC-Zusammensetzung, die ein solches organisches Polymer umfaßt, welches Diffusionen/Reflexionen verhindert oder verringert, und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Erzeugen eines Photoresist-Musters unter Anwendung eines ArF-Laser-Submikrolithographie- Verfahrens bereitzustellen, bei dem der Effekt der stehenden Welle vermindert ist.
Wiederum ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halbleiterbauelement bereitzustellen, das unter Verwendung der ARC-Zusammensetzung in einem Submikrolithographie-Verfahren hergestellt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Alkylgruppen gemäß der vorliegenden Erfindung sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, die geradkettige oder verzweigte Gruppen sein können. Alkylgruppen können wahlweise mit einem oder mehreren Substituenten, wie Halogen, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Hydroxy, Amino, Thio, Alkoxy, Carboxy, Oxo oder Cycloalkyl, substituiert sein. Entlang der Alkylgruppe können wahlweise ein oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder substituierte bzw. unsubstituierte Stickstoffatome eingebaut sein. Beispielhafte Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Butyl, t-Butyl, Fluormethyl, Difluormethyl, Trifluormethyl, Chlormethyl, Trichlormethyl und Pentafluorethyl.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Acrylatpolymer und eine dieses umfassende ARC bereitgestellt. Bei einer besonderen Ausführungsform weisen die Polymere eine hohe Absorption von Lichtwellenlängen mit 193 nm und 248 nm auf. Das Polymer kann außerdem eine Vernetzungseinheit umfassen, so daß das Polymer beim Erwärmen (d. h. beim Härten oder "Ofenhärten") vernetzt wird. Vernetzungseinheiten können eine Alkoholgruppe und andere funktionale Gruppen umfassen, die zur Umsetzung mit der Alkoholgruppe befähigt sind, um ein Netzwerk zu bilden. Es wird angenommen, daß die Vernetzung des Polymers die Haft- und Löslichkeitseigenschaften der ARC deutlich verbessert.
Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind in der Lage, eine hochgradige Vernetzung zu bilden, und weisen eine hohe Stabilität auf, d. h. sie können über einen langen Zeitraum ohne einen merklichen Abbau gelagert werden. Insbesondere sind ungehärtete ARC-Polymere der vorliegenden Erfindung in den meisten Kohlenwasserstofflösungsmitteln löslich. Gehärtet sind sie jedoch in den meisten Lösungsmitteln im wesentlichen unlöslich. Daher können die Polymere der vorliegenden Erfindung leicht auf ein Substrat aufgebracht werden und sind in der Lage, die Probleme des Unterschneidens und des Fußens zu verhindern, die während einer Photoresist-Mustererzeugung auf lichtempfindlichen Materialien (d. h. auf Photoresist- Zusammensetzungen) auftreten können. Zudem haben die ARCs der vorliegenden Erfindung eine höhere Ätzgeschwindigkeit als herkömmliche lichtempfindliche Filme, was zu einem verbesserten Ätzverhältnis zwischen ARCs und lichtempfindlichen Filmen, d. h. zu einer höheren Ätzselektivität, führt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein ARC-Polymer bereitgestellt, das ausgewählt ist aus der Gruppe eines Polymers der folgenden Formeln:
oder Gemischen davon,
worin
Ra, Rb, Rc, und R12 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl (vorzugsweise Methyl);
Rd für Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl, oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
R10 und R11 unabhängig voneinander für wahlweise substitutiertes C1-C10-Alkyl-Alkoxy;
w, x, und y für Molanteile, die jeweils unabhängig voneinander im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen; und
n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
Die Alkylgruppen gemäß der vorliegenden Erfindung sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, die geradkettige oder verzweigte Gruppen sein können. Die Alkylgruppen können wahlweise mit einem oder mehreren Substituenten, wie einem Halogen, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Hydroxy, Amino, Thio, Alkoxy, Carboxy, Oxo oder Cycloalkyl, substituiert sein. Entlang der Alkylgruppe können wahlweise ein oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder substituierte bzw. unsubstituierte Stickstoffatome eingebaut sein. Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Butyl, t-Butyt, Fluormethyl, Difluormethyl, Trifluormethyl, Chlormethyl, Trichlormethyl und Pentafluorethyl.
Die endständigen Gruppen eines in der vorliegenden Beschreibung dargestellten Polymers hängen vom jeweils verwendeten Polymerisationsinitiator ab. Zusätzlich ist zu beachten, daß die Reihenfolge der Monomereinheiten, die in einer Polymerformel dargestellt sind, wie sie in dieser Beschreibung durchweg verwendet wird, nicht unbedingt die tatsächliche Reihenfolge dieser Monomereinheiten im Polymer angibt. Die in einer Polymerformel dargestellten Monomereinheiten sollen einfach das Vorliegen solcher Monomereinheiten im Polymer anzeigen. Zudem stellen die Variablen das relative Gesamtverhältnis jeder Einheit dar. Beispielsweise kann die Gesamtmenge "w" in der obigen Formel 1 über das gesamte Polymer verteilt sein (nicht unbedingt in denselben Konzentrationen) oder alle bzw. die meisten dieser Polymereinheiten können an einer bestimmten Stelle des Polymers konzentriert sein.
Zu besonders geeigneten Polymeren der Formel 3 zählen die folgenden Polymere:
Die Polymere der Formeln 4 bis 7 können durch Kontakt mit einer alkoholhaltigen Verbindung in Gegenwart einer Säure gehärtet werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen Polymere bereitgestellt.
Ein Polymer der Formel 1 wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch Polymerisieren eines Gemisches von Monomeren hergestellt, das ein 9-Anthraldehydoxim­ acrylatmonomer der Formel:
und ein Hydroxyalkylacrylatmonomer der Formel:
umfaßt,
worin Ra, Rb, R1 bis R9, w, x, und n wie zuvor definiert sind.
Ein Polymer der Formel 2 kann durch Polymerisieren eines Gemisches von Monomeren hergestellt werden, das ein 9-Anthraldehydoximacrylatmonomer der Formel:
ein Hydroxyalkylacrylatmonomer der Formel:
und ein Alkylacrylatmonomer der Formel:
umfaßt,
worin Ra, Rb, Rc, Rd, R1 bis R9, w, x, y, und n wie zuvor definiert sind.
Die zuvor beschriebenen Polymerisationsreaktionen können mit einem Polymerisationsinitiator arbeiten. Geeignete Polymerisationsinitiatoren sind dem Durchschnittsfachmann bekannt, einschließlich der Polymerisationsinitiatoren, die bei herkömmlichen Radikalpolymerisations­ reaktionen verwendet werden, wie 2,2,-Azobisisobutyronitril (AIBN), Acetylperoxid, Laurylperoxid und t-Butylperoxid.
Die zuvor beschriebenen Polymerisationsreaktionen können auch ein Polymerisationslösungsmittel aufweisen. Geeignete Polymerisationslösungsmittel sind dem Durchschnittsfachmann bekannt. Beispiele für Polymerisationslösungsmittel sind organische Lösungsmittel, die bei einer herkömmlichen Polymerisationsreaktion verwendet werden. Das Polymerisationslösungsmittel ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Tetrahydrofuran, Toluol, Benzol, Methylethylketon und Dioxan besteht.
Die Polymerisationsreaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 °C bis etwa 80°C durchgeführt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Polymer der Formel 3 durch Polymerisieren von (Meth)acrolein und Umsetzen des resultierenden Polymers mit C1-C10-Alkylalkohol hergestellt. Bei einer besonderen Ausführungsform wird (Meth)acrolein bei 60 bis 70°C während 4 bis 6 Stunden unter Vakuum in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators in einem organischen Lösungsmittel polymerisiert. Das resultierende Polymer wird mit C1-C10-Alkylalkohol bei Raumtemperatur während 20 bis 30 Stunden in Gegenwart eines Säurekatalysators, z. B. Trifluormethylsulfonsäure, umgesetzt. Zwar kann jedes der üblichen organischen Lösungsmittel, die bei einer Polymerisationsreaktion eingesetzt werden, verwendet werden, aber vorzugsweise ist das organische Lösungsmittel für die Polymerisation aus der Gruppe ausgewählt, die aus Tetrahydrofuran (THF), Cyclohexanon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Dioxan, Methylethylketon, Benzol, Toluol, Xylol und Gemischen davon besteht. Der Polymerisationsinitiator ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus AIBN, Benzoylperoxid, Acetylperoxid, Laurylperoxid, t-Butylperacetat, t- Butylhydroperoxid und Di-t-butylperoxid besteht.
Zu Beispielen für C1-C10-Alkylalkohol zählen Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol und Isomere davon. Methanol und Ethanol sind besonders bevorzugt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine ARC-Zusammensetzung bereitgestellt, die das Polymer der Formel 1, 2, oder Kombinationen davon umfaßt. Die ARC- Zusammensetzung kann zudem auch das Polymer der Formel 3 enthalten.
Die ARC-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch ein Additiv umfasen. Zu geeigneten Additiven zählen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Anthracenderivate, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die besteht aus Anthracen, 9-Anthracenmethanol, 9- Anthracencarbonitril, 9-Anthracencarbonsäure, Dithranol, 1,2,10-Anthracentriol, Anthraflavonsäure, 9-Anthraldehydoxim, 9-Anthraldehyd, 2-Amino-7-methyl-5-oxo-5H- [1]benzopyrono[2,3-b]benzopyridin-3-carbonitril, 1-Aminoanthrachinon, Anthrachinon-2- carbonsäure, 1,5-Dihydroxyanthrachinon, Anthron, 9-Anthryltrifluormethylketon, 9- Alkylanthracenderivaten der Formel:
Carboxylanthracenderivaten der Formel:
Carboxylanthracenderivaten der Formel:
und Gemischen davon, worin R1, R2, und R3 wie zuvor definiert sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbringen der zuvor beschriebenen ARC-Zusammensetzung auf ein Substrat, z. B. auf einen Halbleiter, bereitgestellt. Bei einer besonderen Ausführungsform wird die zuvor beschriebene ARC- Zusammensetzung mit einem organischen Lösungsmittel versetzt, auf ein Substrat (d. h. eine Grundschicht) und erwärmt (d. h. ofengehärtet). Die Lösung kann vor dem Aufbringen auf das Substrat filtriert werden. Typischerweise kann irgendein organisches Lösungsmittel, das die ARC-Zusammensetzung zumindest teilweise lösen kann, verwendet werden. Ethyl-3- ethoxypropionat, Methyl-3-methoxypropionat, Cyclohexanon und Propylenglykolmethylether­ acetate sind besonders bevorzugt. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 200 bis etwa 5000 Gew.-% des Gesamtgewichtes des eingesetzten ARC-Polymers.
Das Erwärmen des beschichteten Substrates erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 100°C bis etwa 300°C über einen Zeitraum von etwa 10 Sek. bis etwa 1000 Sek. Durch das Erwärmen des beschichteten Substrates wird ein Film aus vernetztem ARC- Polymer gebildet.
Durch die Erfinder wurde festgestellt, daß die ARCs der vorliegenden Erfindung bei Submikrolithographie-Verfahren, insbesondere unter Verwendung von KrF (248 nm)-, ArF (193 nm)- und F2 (157 nm)-Lasern als Lichtquelle, eine hohe Leistung zeigen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung auch auf ein Halbleiterbauelement ab, das unter Verwendung der zuvor beschriebenen ARC- Zusammensetzung hergestellt wird.
Weitere Ziele, Vorteile und neue Merkmale dieser Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus dem Studium der folgenden Beispiel, die nicht zur Einschränkung dienen sollen.
Beispiel I Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]- Copolymers Synthese von 9-Anthraldehydoximacrylat
Zu einer Lösung von Tetrahydrofuran wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoxim, 0,5 Mol Pyridin und 0,5 Mol Acryloylchlorid gegeben. Die Reaktion wurde überwacht, und als keine merkliche Umsetzung mehr erfolgte, wurde filtriert, mit Ethylacetat verdünnt und mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und durch Vakuumdestillation eingeengt, was 9- Anthraldehydoximacrylat der Formel 11 ergab. Ausbeute 82%.
Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat, 0,5 Mol 2- Hydroxyethylacrylat, 300 g Tetrahydrofuran (THF) und 0,1 bis 3 g 2,2'-Azobisisobutyronitril (AIBN) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf etwa 60 bis etwa 75°C erwärmt. Dann wurde das Reaktionsgemisch in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]-Copolymer der Formel 12 ergab. Ausbeute: 82%.
Beispiel II Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)]- Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel I), 0,5 Mol 3-Hydroxypropylacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert, und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9- anthraldehydoximacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)]-Copolymer der Formel 13 ergab. Ausbeute: 82%.
Beispiel III Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat -(4-hydroxybutyl-acrylat)]- Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat (gemäß dem Verfahren von Beispiel I hergestellt), 0,5 Mol 4-Hydroxybutylacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert, und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximacrylat- (4-hydroxybutylacrylat)]-Copolymer der Formel 14 ergab. Ausbeute: 80%.
Beispiel IV Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]- Copolymers Synthese von 9-Anthraldehydoximmethacrylat
Zu einer Lösung von THF wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoxim, 0,5 Mol Pyridin und 0,5 Mol Methacryloylchlorid gegeben. Die Reaktion wurde überwacht, und als keine merkliche Umsetzung mehr erfolgte, wurde filtriert, mit Ethylacetat verdünnt und mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und durch Vakuumdestillation eingeengt, was 9- Anthraldehydoximmethacrylat der Formel 15 ergab. Ausbeute 80%.
Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat, 0,5 Mol 2- Hydroxyethylacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)]-Copolymer der Formel 16 ergab. Ausbeute: 78%.
Beispiel V Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(3-Hydroxypropylacrylat)]- Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel IV), 0,5 Mol 3-Hydroxypropylacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60-75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9- anthraldehydoximmethacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)]-Copolymer der Formel 17 ergab. Ausbeute 81%.
Beispiel VI Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(4-hydroxybutylacrylat)]- Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,5 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel IV), 0,5 Mol 4-Hydroxybutylacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9- anthraldehydoximmethacrylat-(4-hydroxybutylacrylat)]-Copolymer der Formel 18 ergab. Ausbeute: 80%.
Beispiel VII Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat, 0,5 Mol 2- Hydroxyethylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(2- hydroxyethylacrylat)-methylmethacrylat]-Copolymer der Formel 19 ergab. Ausbeute: 79%.
Beispiel VIII Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat, 0,5 Mol 3- Hydroxypropylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(3- hydroxypropylacrylat)-methylmethacrylat]-Copolymer der Formel 20 ergab. Ausbeute: 80%.
Beispiel IX Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(4-hydroxybutylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximacrylat, 0,5 Mol 4- Hydroxybutylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximacrylat-(4- hydroxybutylacrylat)-methylmethacrylat]-Copolymer der Formel 21 ergab. Ausbeute 80%.
Beispiel X Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel IV), 0,5 Mol 2-Hydroxyethylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(2-hydroxyethylacrylat)-methylmethacrylat]- Copolymer der Formel 22 ergab. Ausbeute: 79%.
Beispiel XI Synthese eines Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel IV), 0,5 Mol 3-Hydroxypropylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(3-hydroxypropylacrylat)-methylmethacrylat]- Copolymer der Formel 23 ergab. Ausbeute: 80%.
Beispiel XII Synthese eines Poly[9-antrhaldehydoximmethacrylat-(4-hydroxybutylacrylat)- methylmethacrylat]-Copolymers
In einen 500 ml Rundkolben wurden 0,3 Mol 9-Anthraldehydoximmethacrylat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel IV), 0,5 Mol 4-Hydroxybutylacrylat, 0,2 Mol Methylmethacrylat, 300 g THF und 0,1 bis 3 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 bis 20 Stunden unter Stickstoffatmosphäre auf 60 bis 75°C erwärmt. Die resultierende Lösung wurde in Ethylether oder n-Hexan präzipitiert und das Präzipitat filtriert und getrocknet, was ein Poly[9-anthraldehydoximmethacrylat-(4-hydroxybutylacrylat)-methylmethacrylat]- Copolymer der Formel 24 ergab. Ausbeute 78%.
Beispiel XIII Synthese eines Poly[acroleindimethylacetal]-Harzes
In einen 500 ml Rundkolben wurden 100 g Acrolein, 66 g THF und 2 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 Stunden unter Vakuum auf 65°C erwärmt. Das weiße Präzipitat (d. h. Polyacrolein) wurde filtriert und mit Ethylether gewaschen. Ausbeute: 80%. In einen 1000 ml Rundkolben wurden 80 g des weißen Feststoffs, 500 g Methanol und 1 ml Trifluormethylsulfonsäure gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden oder länger gerührt. Der weiße Feststoff wurde bei fortschreitender Umsetzung aufgelöst. Das Fortschreiten der Reaktion wurde unter Verwendung eines IR- Spektrophotometers überwacht. Als die Absorptionsbande bei 1690 cm-1 im wesentlichen im IR-Spektrum verschwunden war, wurde das Reaktionsgemisch durch Zusetzen von Triethylamin neutralisiert. Überschüssiges Methanol wurde durch Destillation entfernt. Der viskose Rückstand wurde in destilliertem Wasser präzipitiert und im Vakuum getrocknet, was das Polymer der Formel 4 ergab.
Ausbeute: 65%. Molekulargewicht: 6820. Polydispersität: 1,60
1H NMR (δ): 1.2-2.1 (3H), 3.0-3.8 (6H), 3.8-4.7 (1H)
Beispiel XIV Synthese eines Poly[acroleindiethylacetal]-Harzes
In einen 500 ml Rundkolben wurden 100 g Acrolein, 66 g THF und 2 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 Stunden unter Vakuum auf 65°C erwärmt. Das weiße Präzipitat (d. h. Polyacrolein) wurde filtriert und mit Ethylether gewaschen. Ausbeute: 80%. In einen 1000 ml Rundkolben wurden 80 g des weißen Feststoffs, 500 g Ethanol und 1 ml Trifluormethylsulfonsäure gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden oder länger gerührt. Der weiße Feststoff wurde bei fortschreitender Umsetzung aufgelöst. Die Reaktion wurde unter Verwendung eines IR-Spektrophotometers überwacht. Als die Absorptionsbande bei 1690 cm-1 im wesentlichen im IR-Spektrum verschwunden war, wurde das Reaktionsgemisch durch Zusetzen von Triethylamin neutralisiert. Überschüssiges Ethanol wurde durch Destillation entfernt. Der viskose Rückstand wurde in destilliertem Wasser präzipitiert und im Vakuum getrocknet, was das Polymer der Formel 5 ergab.
Ausbeute: 60%. Molekulargewicht: 7010. Polydispersität: 1,78
1H NMR (δ): 1.2-2.1 (9H), 3.0-3.8 (4H), 3.8-4.7 (1H)
Beispiel XV Synthese eines Poly[methacroleindimethylacetal]-Harzes
In einen 500 ml Rundkolben wurden 100 g Methacrolein, 66 g THF und 2 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 Stunden unter Vakuum auf 65°C erwärmt. Das weiße Präzipitat (d. h. Polymethacrolein) wurde filtriert und mit Ethylether gewaschen. In einen 1000 ml Rundkolben wurden 80 g des weißen Feststoffs, 500 g Methanol und 1 ml Trifluormethylsulfonsäure gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden oder länger gerührt. Der weiße Feststoff wurde bei fortschreitender Umsetzung aufgelöst. Die Reaktion wurde unter Verwendung eines IR-Spektrophotometers überwacht. Als die Absorptionsbande bei 1690 cm-1 im wesentlichen im IR-Spektrum verschwunden war, wurde das Reaktionsgemisch durch Zusetzen von Triethylamin neutralisiert. Überschüssiges Methanol wurde durch Destillation entfernt. Der viskose Rückstand wurde in destilliertem Wasser präzipitiert und im Vakuum getrocknet, was das Polymer der Formel 6 ergab.
Ausbeute: 65%. Molekulargewicht: 6800. Polydispersität: 1,63
1H NMR (δ): 1.2-2.1 (5H), 3.0-3.8 (6H), 3.8-4.7 (1H)
Beispiel XVI Synthese eines Poly[methacroleindiethylacetal]-Harzes
In einen 500 ml Rundkolben wurden 100 g Methacrolein, 66 g THF und 2 g AIBN gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 Stunden unter Vakuum auf 65°C erwärmt. Das weiße Präzipitat (d. h. Polymethacrolein) wurde filtriert und mit Ethylether gewaschen. In einen 1000 ml Rundkolben wurden 80 g des weißen Feststoffs, 500 g Ethanol und 1 ml Trifluormethylsulfonsäure gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden oder länger gerührt. Der weiße Feststoff wurde bei fortschreitender Umsetzung aufgelöst. Die Reaktion wurde unter Verwendung eines IR-Spektrophotometers überwacht. Als die Absorptionsbande bei 1690 cm-1 im wesentlichen im IR-Spektrum verschwunden war, wurde das Reaktionsgemisch durch Zusetzen von Triethylamin neutralisiert. Überschüssiges Ethanol wurde durch Destillation entfernt. Der viskose Rückstand wurde in destilliertem Wasser präzipitiert und im Vakuum getrocknet, was das Polymer der Formel 7 ergab.
Ausbeute: 61%. Molekulargewicht: 7200. Polydispersität: 2,0
1H NMR (δ): 1.2-2.1 (11H), 3.0-3.8 (4H), 3.8-4.7 (1H)
Beispiel XVII Herstellung der ARC
Eines der Polymere der Beispiele I bis XII und eines der Polymere der Beispiele XIII bis XVI wurden einer Lösung von Propylenglykolmethyletheracetat (PGMEA) zugesetzt. Diesem Lösungsgemisch wurden wahlweise 0,1 bis 30 Gew.-% wenigstens eines Additivs zugesetzt, das aus der Gruppe der Anthracen-Derivate ausgewählt war. Das resultierende Gemisch wurde filtriert, auf einen Wafer aufgebracht und bei 100 bis 300°C für 10 bis 1000 Sek. ofengehärtet, um eine ARC zu bilden. Auf die so gebildete ARC wird ein lichtempfindliches Material aufgebracht und unter Anwendung eines Submikrolithographie-Verfahrens belichtet, um ein hochfeines Muster zu bilden.
Die Polymere der vorliegenden Erfindung umfassen ein Chromophor, das in der Lage ist, Licht bei Wellenlängen zu absorbieren, die bei Submikrolithographie-Verfahren zur Anwendung kommen. Zusätzlich ist das ungehärtete Polymer der vorliegenden Erfindung in den meisten Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln löslich, während das gehärtete (d. h. ofengehärtete) Polymer in den meisten Lösungsmitteln unlöslich ist. Daher können die Polymere der vorliegenden Erfindung leicht auf ein Substrat aufgebracht werden und sind in der Lage, Probleme des Unterschneidens und Fußens zu verhindern, die während einer Photoresist- Musterbildung auf lichtempfindlichen Materialien (d. h. Photoresist-Zusammensetzungen) auftreten können. Zudem weist die resultierende ARC-Schicht eine höhere Ätzgeschwindigkeit als lichtempfindliche Filme (z. B. ein Photoresist-Harz) auf, da die Polymere der vorliegenden Erfindung ein Acrylat-Polymer umfassen, was zu einem deutlich verbesserten Ätzselektionsverhältnis zwischen der ARC und dem lichtempfindlichen Film führt.
Die ARCs der vorliegenden Erfindung verringern oder beseitigen die Rückreflexion von Licht aus unteren Schichten des lichtempfindlichen Films oder von der Substratoberfläche (z. B. Halbleiterelement). Zusätzlich verringern oder beseitigen die ARCs der vorliegenden Erfindung den Effekt stehender Wellen aufgrund der Dickeveränderungen in der Photoresist-Schicht während eines Submikrolithographie-Verfahrens, das mit einem KrF (248 nm)-, ArF (193 nm)- oder F2 (157 nm)-Laser als Lichtquelle arbeitet. Daher sind die ARCs der vorliegenden Erfindung zur Ausbildung eines ultrafeinen Photoresist-Musters geeignet. Insbesondere führt die Verwendung von ARCs der vorliegenden Erfindung bei Submikrolithographie-Verfahren zur Bildung eines stabilen, ultrafeinen Musters, das für Halbleiterbauelemente mit 64 M, 256 M, 1 G, 4 G und 16 G DRAM geeignet ist. Zudem verbessert die Verwendung der ARCs der vorliegenden Erfindung die Produktionsausbeute erheblich, da ein stabiles Muster gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde hier zwar unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen beschrieben, doch es sind auch ein weiter Bereich von Modifikationen, sowie verschiedene Änderungen und Ersetzungen der vorstehenden Beschreibung beabsichtigt. Es versteht sich, daß manche Merkmale der Erfindung in manchen Fällen ohne eine entsprechende Anwendung anderer Merkmale eingesetzt werden, ohne vom hier dargelegten Umfang der Erfindung abzuweichen. Daher können zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne vom wesentlichen Umfang und Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Erfindung soll nicht auf die besondere Ausführungsform beschränkt sein, die als die beste in Betracht gezogene Weise zur Ausführung dieser Erfindung beschrieben ist, sondern die Erfindung soll alle Ausführungsformen und Entsprechungen umfassen, die unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (31)

1. Polymer der Formel:
worin
Ra und Rb unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl, w und x für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen; und n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
2. Polymer nach Anspruch 1, worin Ra und Rb unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Methyl stehen.
3. Polymer nach Anspruch 2, worin Ra, Rb und R1 bis R9 für Wasserstoff stehen, das Verhältnis von w und x 0,5 : 0,5 ist, und n für 2, 3 oder 4 steht.
4. Polymer nach Anspruch 2, worin Ra für Methyl, sowie Rb und R1 bis R9 für Wasserstoff stehen, das Verhältnis von w und x 0,5 : 0,5 ist, und n für 2, 3 oder 4 steht.
5. Verfahren zur Herstellung eines Polymers der Formel:
wobei das Verfahren die Schritte des Polymerisierens eines Gemisches von Monomeren unter Bedingungen umfaßt, die zum Herstellen des Polymers geeignet sind, wobei das Gemisch von Monomeren ein 9-Anthraldehydoximacrylatmonomer der Formel:
und ein Hydroxyalkylacrylatmonomer der Formel:
umfaßt,
worin
Ra und Rb unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
w und x für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen, und
n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Gemisch von Monomeren zusätzlich einen Polymerisationsinitiator umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Polymerisationsinitiator aus der Gruppe 2,2- Azobisisobutyronitril, Acetylperoxid, Laurylperoxid und t-Butylperoxid ausgewählt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Gemisch von Monomeren außerdem ein Lösungsmittel umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Lösungsmittel aus der Gruppe Tetrahydrofuran, Toluol, Benzol, Methylethylketon und Dioxan ausgewählt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Polymerisationsschritt das Erwärmen des Gemisches von Monomeren auf eine Temperatur im Bereich von etwa 50°C bis etwa 90°C umfaßt.
11. Polymer der Formel:
worin
Ra, Rb, und Rc unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
Rd für Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
w, x, und y für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen; und
n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
12. Polymer nach Anspruch 11, worin Ra, Rb, und Rc, unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff oder Methyl und Rd für Methyl stehen.
13. Polymer nach Anspruch 12, worin Ra, Rb, und R1 bis R9 für Wasserstoff; sowie Rc und Rd für Methyl stehen; das Verhältnis von w, x, und y etwa 0,3 : 0,5 : 0,2 beträgt, und n für 2, 3 oder 4 steht.
14. Polymer nach Anspruch 12, worin Ra, Rc und Rd für Methyl; Rb und R1 bis R9 für Wasserstoff stehen; das Verhältnis von w, x und y etwa 0.3 : 0.5 : 0.2 beträgt; und n für 2, 3, oder 4 steht.
15. Verfahren zur Herstellung eines Polymers der Formel:
wobei das Verfahren die Schritte des Polymerisierens eines Gemisches von Monomeren unter Bedingungen umfaßt, die zum Herstellen des Polymers geeignet sind, wobei das Gemisch von Monomeren ein 9-Anthraldehydoximacrylatmonomer der Formel:
ein Hydroxyalkylacrylatmonomer der Formel:
und ein Alkylacrylatmonomer der Formel:
umfaßt,
worin
Ra, Rb, und Rc unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
Rd für Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
w, x, und y für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen, und
n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Gemisch von Monomeren zusätzlich einen Polymerisationsinitiator umfaßt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Initiator aus der Gruppe 2,2- Azobisisobutyronitril, Acetylperoxid, Laurylperoxid und t-Butylperoxid ausgewählt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Gemisch von Monomeren zusätzlich ein Lösungsmittel umfaßt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Lösungsmittel aus der Gruppe Tetrahydrofuran, Toluol, Benzol, Methylethylketon und Dioxan ausgewählt ist.
20. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Polymerisationsschritt das Erwärmen des Gemisches von Monomeren auf eine Temperatur im Bereich von etwa 50°C bis etwa 90°C umfaßt.
21. Nicht reflektierende Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Polymer der Formel:
oder Gemische davon,
worin
Ra, Rb, und Rc unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
Rd für Alkyl;
R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
w, x, und y für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen, und
n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen.
22. Nicht reflektierende Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 21, die ferner ein Polymer der Formel:
aufweist,
worin
R10 und R11 unabhängig voneinander für wahlweise substituiertes C1-C10-Alkoxy und
R12 für Wasserstoff oder Alkyl stehen.
23. Nicht reflektierende Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 22, die ferner ein Additiv aufweist, das ausgewählt ist aus der Gruppe Anthracen, 9-Anthracenmethanol, 9- Anthracencarbonitril, 9-Anthracencarbonsäure, Dithranol, 1,2,10-Anthracentriol, Anthraflavonsäure, 9-Anthraldehydoxim, 9-Anthraldehyd, 2-Amino-7-methyl-5-oxo-5H- [1]benzopyrono[2,3-b]benzopyridin-3-carbonitril, 1-Aminoanthrachinon, Anthrachinon-2- carbonsäure, 1,5-Dihydroxyanthrachinon, Anthron, 9-Anthryltrifluormethylketon, 9- Alkylanthracen der Formel:
Carboxylanthracen der Formel:
Carboxylanthracen der Formel:
und Gemischen davon,
worin
R1, R2, und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxyl, Alkyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl stehen.
24. Verfahren zur Herstellung einer nicht reflektierenden Beschichtung auf einem Substrat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
  • a) Vermischen eines organischen Lösungsmittels und eines nicht reflektierenden Beschichtungspolymers, um eine zumindest teilweise gelöste nicht reflektierende Beschichtungspolymerlösung zu bilden, wobei die nicht reflektierende Beschichtungspolymerlösung ein Polymer der Formel:
    oder Gemische davon umfaßt,
    worin
    Ra, Rb, Rc, und R12 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Alkyl;
    Rd für Alkyl;
    R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxy, Alkoxycarbonyl, Carboxyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl;
    R10 und R11 unabhängig voneinander für wahlweise substituiertes C1-C10-Alkoxy;
    w, x, und y für Molanteile, die unabhängig voneinander jeweils im Bereich von 0,01 bis 0,99 liegen, und
    n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 stehen;
  • b) Aufbringen der nicht reflektierenden Beschichtungspolymerlösung auf ein Substrat, und
  • c) Erwärmen des beschichteten Substrates, um ein mit einem nicht reflektierenden Polymer beschichtetes Substrat zu bilden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, das zusätzlich den Schritt des Filtrierens der nicht reflektierenden Beschichtungspolymerlösung vor dem Beschichtungsschritt umfaßt.
26. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das organische Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe Ethyl-3-ethoxypropionat, Methyl-3-methoxypropionat, Cyclohexanon, Propyleneglykolmethyletheracetat und Gemischen davon.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Menge des Lösungsmittels im Bereich von etwa 200 bis etwa 5000 Gew.-% des Gesamtgewichtes an nicht reflektierendem Beschichtungspolymer liegt.
28. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Erwärmungsschritt das Erwärmen des beschichteten Substrats auf eine Temperatur im Bereich von etwa 100°C bis etwa 300°C umfaßt.
29. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die nicht reflektierende Beschichtungspolymerlösung zusätzlich ein Additiv umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe Anthracen, 9-Anthracenmethanol, 9-Anthracencarbonitril, 9-Anthracencarbonsäure, Dithranol, 1,2,10-Anthracentriol, Anthraflavonsäure, 9-Anthraldehydoxim, 9-Anthraldehyd, 2-Amino-7- methyl-5-oxo-5H-[1]benzopyrono[2, 3-b]benzopyridin-3-carbonitril, 1-Aminoanthrachinon, Anthrachinon-2-carbonsäure, 1,5-Dihydroxyanthrachinon, Anthron, 9-Anthryltrifluormethyl­ keton, 9-Alkylanthracen der Formel:
Carboxylanthracen der Formel:
Carboxylanthracen der Formel:
und Gemischen davon,
worin
R1, R2, und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxyl, Alkyl, Hydroxyalkyl oder wahlweise substituiertes C1-C5-Alkyl oder -Alkoxyalkyl stehen.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die Menge des Additivs in der nicht reflektierenden Beschichtungspolymerlösung im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 30 Gew.-% der nicht reflektierenden Beschichtungspolymerlösung liegt.
31. Halbleiterbauelement, das durch ein Verfahren nach Anspruch 24 hergestellt ist.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133716B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133715B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organisches Antireflex-Beschichtungspolymer, eine ein solches Polymer umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133718B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133719B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organisches Antireflex-Beschichtungspolymer, Antireflex-Beschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133717B4 (de) * 2000-06-30 2008-01-03 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
WO2015150508A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Basf Se Wässrige polymerzusammensetzungen

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480235B1 (ko) * 2002-07-18 2005-04-06 주식회사 하이닉스반도체 유기 반사방지막 조성물 및 이를 이용한 포토레지스트의패턴 형성 방법
US7056826B2 (en) * 2003-01-07 2006-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of forming copper interconnects
KR101156973B1 (ko) * 2005-03-02 2012-06-20 주식회사 동진쎄미켐 유기 반사방지막 형성용 유기 중합체 및 이를 포함하는 유기 조성물
US7704670B2 (en) * 2006-06-22 2010-04-27 Az Electronic Materials Usa Corp. High silicon-content thin film thermosets
US7666575B2 (en) 2006-10-18 2010-02-23 Az Electronic Materials Usa Corp Antireflective coating compositions
KR100870746B1 (ko) * 2006-11-27 2008-11-26 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 커패시터 제조 방법
US8026040B2 (en) 2007-02-20 2011-09-27 Az Electronic Materials Usa Corp. Silicone coating composition
JP2010519398A (ja) 2007-02-27 2010-06-03 エイゼット・エレクトロニック・マテリアルズ・ユーエスエイ・コーポレイション ケイ素に基づく反射防止膜用組成物
CN106459367B (zh) * 2014-06-13 2019-12-06 巴斯夫欧洲公司 具有降低的醛排放的聚氨酯
KR102662122B1 (ko) * 2016-06-01 2024-04-30 주식회사 동진쎄미켐 네거티브 톤 현상 공정에 이용되는 유기 반사방지막 형성용 조성물

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3100077A1 (de) 1981-01-03 1982-08-05 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Lichtempfindliches gemisch, das einen naphthochinondiazidsulfonsaeureester enthaelt, und verfahren zur herstellung des naphthochinondiazidsulfonsaeureesters
US4822718A (en) 1982-09-30 1989-04-18 Brewer Science, Inc. Light absorbing coating
US5674648A (en) 1984-08-06 1997-10-07 Brewer Science, Inc. Anti-reflective coating
US5525457A (en) 1994-12-09 1996-06-11 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Reflection preventing film and process for forming resist pattern using the same
DE19516470A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Oximmethacrylaten
US5886102A (en) * 1996-06-11 1999-03-23 Shipley Company, L.L.C. Antireflective coating compositions
US5948847A (en) * 1996-12-13 1999-09-07 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Undercoating composition for photolithographic patterning
JP3854367B2 (ja) * 1997-06-04 2006-12-06 Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 光吸収性ポリマー、光吸収膜形成性組成物及び光吸収膜とそれを用いた反射防止膜
US5919599A (en) * 1997-09-30 1999-07-06 Brewer Science, Inc. Thermosetting anti-reflective coatings at deep ultraviolet
JP4053631B2 (ja) * 1997-10-08 2008-02-27 Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 反射防止膜又は光吸収膜用組成物及びこれに用いる重合体
US6190839B1 (en) * 1998-01-15 2001-02-20 Shipley Company, L.L.C. High conformality antireflective coating compositions
KR100363695B1 (ko) * 1998-12-31 2003-04-11 주식회사 하이닉스반도체 유기난반사방지중합체및그의제조방법
KR100465864B1 (ko) * 1999-03-15 2005-01-24 주식회사 하이닉스반도체 유기 난반사방지 중합체 및 그의 제조방법
KR100395904B1 (ko) * 1999-04-23 2003-08-27 주식회사 하이닉스반도체 유기 반사방지 중합체 및 그의 제조방법
KR100310252B1 (ko) * 1999-06-22 2001-11-14 박종섭 유기 반사방지 중합체 및 그의 제조방법
KR100355604B1 (ko) * 1999-12-23 2002-10-12 주식회사 하이닉스반도체 난반사 방지막용 중합체와 그 제조방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133716B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133715B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organisches Antireflex-Beschichtungspolymer, eine ein solches Polymer umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133718B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133719B4 (de) * 2000-06-30 2007-12-27 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organisches Antireflex-Beschichtungspolymer, Antireflex-Beschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10133717B4 (de) * 2000-06-30 2008-01-03 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Organische Antireflex-Beschichtungspolymere, solche Polymere umfassende Antireflex-Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung derselben
WO2015150508A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Basf Se Wässrige polymerzusammensetzungen

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